CN102421945A - 铝基材、采用该铝基材的具有绝缘层的金属基板、半导体元件和太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有绝缘层的金属基板，和获得所述金属基板的Al基材，所述金属基板能够通过简单工艺制备，在半导体加工过程中表现出耐热性，具有优异的耐电压性，并且具有小的泄漏电流。所述具有绝缘层的金属基板通过在Al基材的至少一个表面上进行阳极氧化而形成。所述Al基材仅包含通过阳极氧化阳极化的物质的析出粒子作为Al基体中的析出粒子。

Description

铝基材、采用该铝基材的具有绝缘层的金属基板、半导体元件和太阳能电池
技术领域
本发明涉及：用于形成用于半导体元件的具有绝缘层的金属基板的Al基材，其中阳极化膜是绝缘层；具有绝缘层的金属基板；半导体元件和太阳能电池。
背景技术
近年来在形成柔性和轻质半导体元件诸如太阳能电池和TFT(薄膜晶体管)方面已经取得了一些进展。柔性器件可以应用于广泛的多种用途，诸如用于电子纸、柔性显示器(flexible display)等。
由于诸如对于其上形成的半导体电路的绝缘性，和能够使基板承受具有优良的元件性能的半导体膜的成形温度的耐热性的要求，玻璃基板被主要用作半导体元件的基板。然而，玻璃基板易碎，并且柔性差。因此，难以形成薄的轻质玻璃基板。
由于此原因，正在考虑将由金属诸如铝和不锈钢形成的基板(其上设置绝缘膜)作为轻质基板，所述轻质基板在柔性方面优于常规玻璃基板并且能够经受高温加工。如上所述，半导体电路和基板彼此绝缘是必需的。要求绝缘膜具有小的泄漏电流(高电阻)、高耐电压性，并且不会因为在使用期间被施加电压而发生绝缘失效。
例如，在CIGS太阳能电池中，由每个单块太阳能电池产生的电压为至多大约0.65V。然而，其中接近100块电池在单块基板上串联连接的模块电路很常见。如果考虑长时间内的安全性和可靠性，对于金属基板的绝缘层，500V以上电压的耐电压性是必需的。另外，即使不发生绝缘失效，如果存在泄漏电流，太阳能电池组件的光电转换效率将下降。
日本未审查的专利公开号2001-339081公开了一种CIGS太阳能电池，其采用了一种基板，其中绝缘层设置在导电基底的两侧上。日本未审查的专利公开号2001-339081的基板采用气相法或液相法通过在金属基底上形成氧化膜而获得。这导致在氧化膜中容易形成针孔、裂纹等。另外，从粘着性的角度来看，在半导体加工期间氧化膜可能与金属基底分离。由于这些缺点，难以获得具有良好的元件性能的半导体元件。
同时，还已经提议了在铝基板的表面上进行阳极氧化处理，并使用铝基板，在该铝基板的表面上形成有多孔AAO(阳极氧化铝)膜。所述基板由下列构成：由阳极化部形成的绝缘层，和由未阳极化部形成的金属层(铝层)，所述未阳极化部保持不阳极化。因此，绝缘层和金属层之间的粘着性良好，并且通过单个加工步骤就可以获得具有大面积的基板。然而，AAO膜是多孔的，因此其绝缘性不高。因此，已经提议用于改善AAO膜的绝缘性的技术，和用于补偿由于绝缘性差所导致的元件性能劣化的技术(日本未审查的专利公开号2000-049372，7(1995)-147416和2003-330249)。
日本未审查的专利公开号2000-049372提议通过在基板的表面上设置不平坦的结构增加光利用效率，从而改善元件性能。日本未审查的专利公开号7(1995)-147416公开了一种液晶矩阵面板，其中AAO膜的表面进一步被SiN膜覆盖以改善绝缘性。日本未审查的专利公开号2003-330249提议采用孔隙填充法使阻挡层的厚度变得较厚以便改善绝缘性，所述阻挡层是在多孔部分的小孔隙的底部和铝基底之间的氧化铝层。
日本未审查的专利公开号2000-049372采用在基板表面上形成的不平坦结构改善了元件性能。然而，绝缘性本身并未得到改善，并且与耐电压性和泄漏电流相关的问题仍然存在。另外，在日本未审查的专利公开号7(1995)-147416和2003-330249中提议的方法需要在形成AAO膜后另外的工艺。
发明内容
鉴于前述的情况开发出了本发明。本发明的目的是提供一种具有绝缘层的金属基板，其能够通过简单工艺制备，在半导体加工过程中具有耐热性，具有优异的耐电压性，并且具有小的泄漏电流。本发明的另一目的是提供一种获得所述金属基板的Al基材。
本发明的再一个目的是提供采用所述具有绝缘层的金属基板的半导体元件和太阳能电池。
本发明人研究了泄漏电流性能和使在其表面上装配有阳极化膜的铝基板(之后，称为AAO(阳极氧化铝)基板)的耐电压性劣化的因素，所述铝基板用作用于半导体元件的基板。作为研究的结果，本发明人成功地发现了用于半导体元件的基板的新设计理念，该基板具有优异的泄漏电流性能和耐电压性能。本发明人基于所述新设计理念发明了一种用于半导体元件的基板，所述基板具有优异的泄漏电流性能和耐电压性能；获得所述用于半导体元件的基板的Al基材；和采用所述用于半导体元件的基板的半导体元件。
即，本发明的Al基材是在通过在其至少一个表面上进行阳极氧化形成用于半导体元件的具有绝缘层的金属基板的方法中使用的Al基材，其特征在于：
仅包含能够通过阳极氧化而阳极化的物质的析出粒子(precipitousparticle)作为铝基体中的析出粒子(可以包含不可避免的杂质)。
在此，所述Al基材可以是纯铝，具有微量的不可避免的杂质的固体溶质元素的纯铝晶体，或铝和微量的另一种金属元素的合金基体，其中包含析出粒子。包含在铝基体内的析出粒子和不可避免的杂质的元素的量为所述Al基材的10重量％以下。
术语“析出粒子”是指具有与铝基体的晶体结构不同的晶体结构的晶体，和微粒形式的非晶态物质。例如，用于工业用途的锻造铝包含微量的杂质。超过固体溶质极限的杂质的结果是，不纯组分和铝的金属间化合物，或金属粒子诸如金属硅错位从而形成析出粒子。析出粒子的普遍已知的实例包括：稳定相金属间化合物诸如金属硅，Al3Mg2，Al3Fe，Mg2Si，CuAl2，和Al6Mn；和取决于加热工艺过程中的精制条件，亚稳态的金属间化合物诸如α-AlFeSi和Al6Fe。
Al基材内的金属硅是其中极微量的杂质固溶于硅晶体内的导电硅。
短语“仅包含能够通过阳极氧化而阳极化的物质的析出粒子”不仅指其中Al基材内存在的所有析出粒子是阳极化析出粒子的状态，而且包括其中在实际能够满足本发明的目的的范围内存在未阳极化的析出粒子的状态。在此，短语“实际能够满足本发明的目的的范围”可以根据未阳极化的析出粒子的粒度，或根据每单位截面积的粒子数目适当地设定。
之后，在Al基材的阳极氧化过程中阳极化的物质的析出粒子将被称为“阳极化析出粒子”，且在Al基材的阳极氧化期间不阳极化的物质的析出粒子将被称为“未阳极化的析出粒子”。
在本发明的Al基材中，优选阳极化的物质是包含铝和镁之一的金属间化合物。
在本发明的Al基材中，优选基本上不包含金属硅作为在Al基材内的析出粒子。
在此，“基本上不包含”金属硅析出粒子是指其中当用EPMA(电子探针显微分析仪)分析Al基材的表面时不能确认金属硅析出粒子的存在的情况。即，观察不到比能够被EPMA检测到的空间分辨率小的析出粒子，然而允许达到此种程度的量的金属硅。当然，优选绝对不包含金属硅析出粒子，并且因此，需要控制金属硅的量使得其小于或等于可以被不同的分析方法确认的较小量。
注意在基板上使用包含硅的抛光剂诸如SiO2和SiC的情况下，抛光剂可能被包埋在基板的软铝基体中。存在这样的可能性：如此包埋的抛光剂将被错误地检测为金属硅。因此，基板可以浸泡在NaOH溶液中以溶解铝的表面，分离和移除包埋的抛光剂，清洗，然后观测。
本发明的具有绝缘层的金属基板是其中通过在上面提及的Al基材的至少一个表面上进行阳极氧化，从而在所述Al基材的至少一个表面上形成阳极化膜的金属基板。
本发明的半导体元件的特征在于其包括：本发明的具有绝缘层的金属基板；设置在所述金属基板上的半导体层；和用于向所述半导体层施加电压的至少一对电极。
优选本发明的半导体元件具有这样的构造，其中：所述半导体是具有光电转换功能的光电转换元件，其中由吸收光的半导体层产生电流。优选半导体层的主要组分是具有至少一种黄铜矿结构的化合物半导体。优选具有黄铜矿结构的化合物半导体是至少一种类型的包含Ib族元素、IIIb族元素和VIb族元素的化合物半导体。至少一种Ib族元素可以选自由Cu和Ag组成的组；至少一种IIIb族元素可以是选自由Al、Ga和In组成的组的元素；且至少一种VIb族元素可以选自由S、Se和Te组成的组。
在本说明书中，术语“主要组分”是指占90重量％以上的组分。
本发明的太阳能电池的特征在于其装配有本发明的光电转换半导体元件。
日本未审查的专利公开号2002-241992公开了一种用于表面加工设备的阳极化铝合金部件，其具有优异的耐电压性，其限定了每平方毫米阳极化膜内包含的大体积金属间化合物的数目。在此文件的发明中，发现由于表面加工设备内部件的低耐电压性导致发生的异常放电和阳极化膜内大体积金属间化合物的数目之间有相关性，所述表面加工设备在其内部生成氟等离子体。因此，此文件的发明限定了每平方毫米阳极化膜上大体积金属间化合物的数目的上限值。
在此文件中，存在于材料内并且包含在阳极化膜中的金属间化合物包括在阳极氧化工艺过程中仅稍微氧化且仍然处于基本上金属态的那些，和在阳极氧化工艺过程中溶解且在膜中形成孔隙的那些。尽管这两者之间的影响程度不同，但这两种因素影响耐电压性，并且成为异常放电的原因(参见[0011]段，等)。
生成氟等离子体的表面加工设备的部件所需的电气性能是达到能够抑制氟等离子体生成过程中的异常放电的程度的耐电压性，如上所述。另一方面，用于本发明的半导体元件的基板所需的电气性能是产生良好的元件性能的泄漏电流性能，和高度可靠的耐电压性。
如上所述，本发明人发现在位于用于半导体元件的AAO基板的阳极化膜的底部处的阻挡层的绝缘性能在确定泄漏电流性能和耐电压性能时是最重要的。即，发现阻挡层的绝缘性能对用于半导体元件的AAO基板的泄漏电流性能和耐电压性能具有极大的影响。另外，发现阳极化膜内存在的阳极化的金属间化合物不形成溶解的孔隙，但成为不规则的多孔层，并且所述不规则的多孔层对阳极化膜的绝缘性能影响非常小。关于这些发现的细节将在下面描述。
日本未审查的专利公开号2002-241992没有提到泄漏电流性能。另外，关于金属间化合物的存在比率的讨论是相对于作为整体的阳极化膜进行的，并且既没有公开也没有暗示阻挡层的绝缘性能是最重要的。因此，本申请的发明与日本未审查的专利公开号2002-241992中公开的发明在结构上是完全不同的，并且具有完全不同的目的。
本发明提供了一种对其表面上具有阳极化膜的铝基板(AAO基板)的新型设计理念，其用作半导体元件的基板，具有优良的泄漏电流性能和耐电压性能。根据本发明，可以获得能够通过简单工艺制备的具有绝缘层的金属基板，其在半导体加工过程中具有耐热性，具有优良的耐电压性能，并且具有小的泄漏电流。
本发明的Al基材仅包含能够通过阳极氧化而阳极化的物质的析出粒子作为铝基体中的析出粒子。因此，如果具有绝缘层的金属基板通过在Al基材上进行阳极氧化而形成，则在阳极氧化过程中被带入阳极化膜中的析出粒子仅是通过与Al基材一起阳极化而获得的绝缘粒子。因此，使用所述Al基材获得的具有绝缘层的金属基板不包含导电的析出粒子，所述导电的析出粒子极大地降低绝缘层底部处阻挡层中的绝缘性能。因此，绝缘层的耐电压性变得很高，并且可以实现表现出低泄漏电流的具有绝缘层的金属基板。
采用本发明的具有绝缘层的金属基板的半导体元件是高度耐用的半导体元件，其能够最大程度地利用半导体元件的性能(诸如光电转换性能)，因为绝缘层的耐电压性能和泄漏电流性能是有利的。
附图简述
图1是图示通过阳极化高纯度铝基板获得的AAO基板的电流-电压特性(Al-极性)的图。
图2是图示多孔层的一个孔隙的放大视图的图。
图3A是图示根据本发明的第一实施方案的铝基板的结构的示意性剖视图。
图3B是图示具有绝缘层的金属基板的结构的示意性剖视图，所述金属基板通过阳极化图3A的铝基板获得。
图4A是图示包含金属析出粒子的铝基板的结构的示意性剖视图。
图4B是图示具有绝缘层的金属基板的结构的示意性剖视图，所述金属基板通过阳极化图4A的铝基板获得。
图5是图示根据本发明的第二实施方案的半导体元件的示意性剖视图。
图6是图示I-III-VI化合物半导体的晶格常数和带隙之间的关系的图。
图7是实施方案2的具有绝缘层的金属基板的电子显微镜照片，所述绝缘层具有阳极化析出粒子。
图8A是图示实施方案1的过电流特性的图。
图8B是图示实施方案2的过电流特性的图。
图8C是图示比较例1的过电流特性的图。
优选实施方案的描述
[Al基材和具有绝缘层的金属基板]
本发明涉及一种具有阳极化膜的铝基板，所述铝基板通过部分阳极化Al基材的表面而获得，其用作用于半导体元件的具有绝缘层的金属基板。本发明还涉及一种工业用Al基材，其能够制备具有阳极化膜的铝基板。本发明人研究了导致具有阳极化膜的铝基板(下面称为AAO基板)的绝缘性能劣化的因素。结果，发现在AAO基板的阳极化膜的底部处的阻挡层的绝缘性能是很重要的。还发现由于未阳极化的析出粒子的存在导致AAO基板的绝缘性能极大地劣化，所述未阳极化的析出粒子在阳极氧化过程中未阳极化并且作为金属残留，在Al基材中包含的不可避免的杂质中形成。
首先，本发明人采用了纯度为99.99％以上的铝，诸如JIS1N99中所采用的铝，以去除不可避免的杂质的影响，并且由其制备了AAO基板。然后，测量了AAO基板的耐电压性能。制备所述铝材料的方法如下。采用纯度为99.99％以上的铝，诸如JIS1N99中所采用的铝，制备溶液，并进行溶液热处理和过滤，以通过DC铸制法制备厚度为500mm和宽度为1200mm的锭料。所述锭料的表面通过表面铣床铣成10mm的平均厚度。然后，在550℃下进行等温加热大约5小时。当温度降至400℃时，通过热轧机将该锭料轧制形成厚度为2.7mm的轧制板材。另外，在500℃下通过退火装置进行热处理1小时，并采用镜面精加工轧辊(mirror finished roll)通过冷轧将轧制板材精加工成0.24mm的厚度。
此铝材料的表面用乙醇通过超声作用清洗，然后用乙酸和高氯酸的混合溶液电解抛光。然后，在0.5mol/L草酸溶液内在40V下对铝板进行恒电位电解，从而在铝板的表面上形成厚度为10μm的阳极化膜。
通过对未阳极化和残留的铝层施加具有负极性的电压，测量获得的AAO基板的泄漏电流。通过掩模气相沉积(mask vapor deposition)，在阳极化表面上形成直径为
Figure BDA0000106392560000081
的0.2μm厚Au膜作为电极。在Au电极和Al基材之间施加电压，以测量电流-电压特性和绝缘失效电压。以10V步幅施加电压1秒，直至发生绝缘失效。在此，将通过将泄漏电流除以Au电极的面积(9.6mm2)获得的值指定为泄漏电流密度。结果图示在图1中。
图1是图示电流-电压特性的图。该图表明电流在大约200V时突然开始流动，并且在大约400V时发生绝缘失效。即，认为高电阻表现为至多大约200V，并且基于阻挡层的独特体积电阻的电流量在流动。另一方面，从大约200V至绝缘失效点观察到大量的尖峰形电流。这被认为是由于在阻挡层的电脆弱(electrically fragile)部分局部发生的绝缘失效所引起，这导致由于微短路引起的尖峰电流，产生泄漏电流。伴随着电压增加，阻挡层上发生微短路的位置数目增加，且在每个微孔处的微短路电流量增加，最终导致AAO基板整体的绝缘失效，其原因是材料本身被焦耳生热破坏，焦耳生热是泄漏电流和施加的电压的乘积。需注意图1图示了多个电流-电压特性，它们是使用不同的Au电极对同一AAO基板获得的测量结果。
从这些结果，可以理解一旦局部的绝缘失效开始在阻挡层中发生，泄漏电流量突然增加，并且导致AAO基板整体的绝缘失效。
图2是图示多孔层的一个孔隙的放大视图的图，其处于被施加电压的状态。当被认为是电路时，这是其中电压被施加至由阻挡层的电阻RB和串联连接的多孔层的电阻RP所构成的电路的状态。
如果由图1中0V-100V的欧姆区的斜率计算电阻R，则R＝5.1·108Ωcm2。如果考虑阻挡层的厚度为大约50nm这一事实，则AAO基板的阻挡层的体积电阻被计算为大约处于1014Ωcm水平。另外，基于孔隙的直径为大约30nm这一事实，对于每个微孔的阻挡层电阻RB计算为1020Ω。AAO基板的表面的电阻值单独地测量为1010Ω/□。基于此值，多孔层内每个微孔的内壁的表面电阻RP由
Figure BDA0000106392560000091
计算为1012Ω。因此，阻挡层的电阻值和多孔层的电阻值的总和是不发生微短路的电压区内的总电阻。然而，因为多孔层的电阻值显著低于阻挡层的电阻，因此阻挡层的电阻值是实际的电阻值。而且，在阻挡层中发生绝缘失效和发生微短路的情况下，阻挡层的电阻基本为0，并且电流根据微孔内壁的表面电阻RP而流动。
从上面证实，阻挡层对AAO基板的与泄漏电流性能和耐电压性能相关的绝缘性能的影响是很大的。因此，还证实优选采用带有具有良好的绝缘性能的阻挡层的基板作为用于半导体元件的基板。
下一步，本发明人研究了不可避免的杂质对AAO基板的绝缘性能的影响。
在Al基材中有多种级别的铝纯度。JIS1080 Al常用作锻造工业用Al基材，其铝纯度大于99.8％，且可容许有各自为0.15重量％的硅和铁。JIS1100 Al的铝纯度大于99.0％，且可容许有0.95重量％的硅和铁。这些不可避免的杂质作为铝基体的铝晶体内的固体溶质存在，并且也作为析出粒子存在，它们是超出固体溶质限度的元素，并且成为金属或金属间化合物。
基于这种认识，本发明人想到根据析出粒子是否阳极化，即它们是否通过阳极氧化成为绝缘体，这样的析出粒子的存在对AAO基板的绝缘性能的影响是不同的。本发明人发现缺少未阳极化的粒子，特别是在阻挡层内及其附近，对于AAO基板的泄漏电流性能和耐电压性能是非常重要的。
即，第一实施方案的Al基材1包含不能固溶于铝基体中的析出粒子15，并且所述析出粒子15是在工业用Al基材中包含的杂质中，在所述Al基材的阳极氧化过程中阳极化而变成氧化物的金属间化合物(下面称为阳极化析出粒子15)。
当图3A中图示的Al基材1从其表面1s阳极化时，获得由阳极化多孔层14p，阻挡层14b，和小孔隙12构成的阳极化膜11；和未阳极化部10。在阳极氧化前已经存在于铝基体内的阳极化析出粒子15成为氧化物粒子15a，其是与铝基体一起阳极化的(参见图3B)。在如图3B中所示仅存在阳极化粒子15a的情况下，在获得的具有绝缘层的基板2(AAO基板2)中阳极化膜11的多孔层14p或阻挡层14b内不存在导电物质。即使假设在其中阳极化粒子15存在于在氧化膜11的多孔层14p和阻挡层14b之间的界面处的情况下，通过与铝基体相同的电化学机制也产生阳极氧化。因此，可以认为阻挡层15b存在于阳极化粒子15的阳极化部15a’和未阳极化部15’之间的界面处。因此，无论阳极化粒子15存在于哪个位置处，对AAO基板的绝缘性能的影响都非常小。需注意如下面参照图8中所示的实施方案2所述的那样，阳极化粒子15a及其朝向阻挡层14b的侧面与不存在阳极化粒子15的部分是不同的，因为多孔结构是不规则的。然而，为了简化描述，在图3B中没有图示不规则的多孔结构。
另一方面，当图4A中图示的Al基材1’从其表面1’s阳极化时，获得由阳极化多孔层14’p，阻挡层14’b，和小孔隙12’构成的阳极化膜11’；和未阳极化部10’。在阳极氧化前已经存在于铝基体内的未阳极化析出粒子16未阳极化，并且作为金属粒子16(16a，16b和16c)存在(参见图4B)。在如图4B中所示未阳极化析出粒子16未阳极化且作为金属粒子16残留的情况下，金属粒子16影响获得的具有绝缘层的基板2’(AAO基板2’)的绝缘性能，无论它们存在于多孔层14’p或阻挡层14’b内。特别是在金属粒子16a的情况下，导电粒子存在于阳极化膜11’的整个厚度上。因此，没有获得绝缘性能，并且此部分处于导电状态。在金属粒子16b的情况下，尽管阻挡层存在于其表面上，但在阻挡层中存在许多缺陷(fault)，且阻挡层表现出差的绝缘性能。在金属粒子16c的情况下，估计不良的影响是轻微的。然而，如果在金属粒子16c和与Al基材1’的界面处的阻挡层14’之间发生微短路，则与不存在金属粒子16c的部分处相比，在这些位置处的泄漏电流将是较大的。需注意如将在后面参照图8所述，未阳极化粒子16c朝向阻挡层14’b的侧面与不存在未阳极化粒子16c的部分不同，因为多孔结构是不规则的。然而，为了简化描述，在图4B中没有图示不规则的多孔结构。
如上所述，依照其位置，由未阳极化析出粒子16所表现的对AAO基板2’的绝缘性能的影响程度不同。然而，不可避免的杂质随机地存在于整个工业用Al基材内。因此，进行阳极氧化直至阻挡层内不存在未阳极化析出粒子16时的制备方法在现实中是不可行的。因此，Al基材1仅包含阳极化析出粒子15且基本上不包含未阳极化析出粒子16是必不可少的。
在Al基材的阳极氧化过程中阳极化的物质也根据所采用的电解溶液而有所不同。用于代表性电解溶液的此类物质的实例列举在“关于金属间化合物对铝合金的表面加工性的影响的研究报告(第1部分)(Research Report on the Influence of Intermetallic Compound onSurface Processability of Aluminum Alloys(Part 1))”，表面加工技术研究小组(Surface Processing Technical Research Group)，研究委员会(Research Committee)，日本轻金属协会(The Japan Institute of LightMetals)，编辑，1990年7月20日中。例如，包含铝或镁的金属间化合物优选用作阳极化析出粒子15，因为这样的金属间化合物在采用常见电解溶液的Al基材阳极氧化过程中阳极化。另外，已知金属硅在采用水溶性电解溶液的阳极氧化过程中不阳极化。
Al基材可以通过采用如由JIS(日本工业标准)定义的1000序数体系的纯工业用铝，或通过采用5000序数体系的铝-镁合金，并铝化(与铝形成金属间化合物)硅、铁，等(它们是不可避免的杂质)，或与镁和不可避免的杂质形成金属间化合物来获得。例如，在工业用铝具有上述组成的情况下，轧制后的热处理可以在577℃以下的温度(其是Si-Ai的共结晶温度)下进行，从而防止金属硅析出，导致α-AlFeSi(其可以阳极化)析出。
JIS 1000和5000序数体系中的金属作为工业用铝的实例列举。然而，可以采用任何所需的Al基材，只要其析出物可以与铝基体同时阳极化即可。重要的不是Al基材的组成或合金浓度，而是析出粒子的电化学性质。另外，各种金属元素，诸如Fe、Si、Mn、Cu、Mg、Cr、Zn、Bi、Ni和Li可以包含在高纯度铝中。然而，在包含超过固体溶质限度的量的这些金属元素的情况下，重要的是它们作为铝化物(与铝的金属间化合物)析出。
从铝材料中去除金属硅是必不可少的，尤其是在S1未被铝化的情况下，因为金属硅不能阳极化。除上述方法(其中通过在小于或等于577℃(Si-Al的共结晶温度)的温度下在轧制后进行热处理防止金属硅析出且硅作为可阳极化的α-AlFeSi析出)以外，从铝中去除金属硅的已知方法列举在下面。
日本专利公开号62(1987)-010315公开了一种通过电解精炼包含杂质的铝的方法。此方法可以应用于去除金属硅和其他杂质。然而，杂质仅从铝的表面去除，在离其表面几μm以上的位置处存在于铝内部的金属硅不能被去除。因此，此方法不适用于其中要形成厚度为大约10μm的阳极化膜的情况。
日本专利公开号1(1989)-279712公开了一种利用下列现象的方法：当熔化的铝或铝合金凝固时，具有高铝纯度的部分首先凝固。在此方法中，在凝固的最后阶段期间熔融的金属硅冷凝并且从未凝固的熔融金属中被去除。尤其是在铝合金包含镁的情况下，金属硅成为Mg-Si金属间化合物，并且因此可以减少金属硅，以及铁和铜。然而，此方法的缺点是其不适用于大规模加工，并且发生大量的铝损耗。
在工业大规模制备的情况下，用于去除金属硅的最佳方法是上面提及的方法，其中在小于或等于577℃(其是Si-Al的共结晶温度)的温度下在轧制后进行热处理。具体地，通过进行铝的溶液热处理和过滤获得锭料。然后在大约550℃下进行等温加热，当温度降至大约400℃时，进行轧制，进行热处理，并进行冷轧。在此，如果热处理的温度低，则不能形成α-AlFeSi，如果温度为577℃以上，则发生分离，产生金属硅。因此，优选热处理温度在500℃-570℃的范围内，并更优选在520℃-560℃的范围内。通过以此方式从铝材料中去除金属硅，并且在仅包含能够阳极化的析出粒子的Al基材上进行阳极氧化，可以消除绝缘失效起始点，并且因此可以改善绝缘性能。
通过在对Al基材的表面的X射线衍射测量过程中确认不出现大于噪声水平的硅峰，并且通过用表面分析设备(其是SEM(扫描电子显微镜)和EPMA(电子探针显微分析仪)的组合)观察Al基材的表面或横截面来判断不包含金属硅析出粒子。在SEM图像中观察到析出粒子且从析出粒子的部分检测出仅硅或仅硅和铝的特征性X线的情况下，可以判断析出粒子是金属硅。当检测到仅硅和铝时可以判断析出粒子是金属硅的原因是因为不存在仅由硅和铝构成的化合物。在此情况下检测到的铝的特征性X线是Al基材的特征性X线，因为析出粒子的尺寸小于或等于能够被EPMA检测到的空间分辨率。
在阳极氧化过程中使用包含硅的抛光剂诸如SiO2和SiC来调整待观测样品的表面的情况下，所述抛光剂可能包埋在铝的软晶体结构中。存在这样的可能性：这样包埋的抛光剂会被错误地检测为析出粒子。例如，存在这样的可能性：在EPMA的X线检测方法为EDS(能量色散系统)的情况下所述抛光剂会被判断为金属硅，EDS不能检测氧或碳。因此，当以此方式抛光的铝基板通过EDS分析时，铝基板可以被浸泡在NaOH溶液中以溶解铝的表面，清洗，然后观测。通过溶解铝的表面，包埋的抛光剂被分离和去除。如在上面提及的文件(由日本轻金属学会(Japan Institute of Light Metals)编辑)中所述，已知金属硅不溶解在NaOH溶液中。另外，在如上所述溶解铝的表面的情况下，金属硅粒子似乎会从Al基材的表面突出。因此，获得了有益效果，即在SEM图像的观察期间可以更清楚地识别金属硅粒子。
需注意可以采用X射线衍射测量和Al基材的表面分析以外的方法来进行关于是否包含金属硅粒子的判断。其中Al基材溶解在NaOH溶液中，然后收集未溶解的析出物(残渣)并通过化学分析或通过X射线衍射分析的方法是此类方法的一个实例。然而，如前所述，短语“不包含金属硅粒子”的定义是指至多通过X射线衍射测量和Al基材的EPMA观察可以观察到的金属硅的量的排他性程度。需注意就“不包含”的定义而言，与上面提及的“实际能够满足本发明的目的的范围”相对应的金属硅粒子的可容许范围与通过X射线衍射测量和通过Al基材的EPMA观察无法观察到金属硅的范围是相同的。
如上所述，第一实施方案的Al基材1的特征在于仅包含析出粒子15作为析出粒子，所述析出粒子15具有能够通过阳极氧化而阳极化的物质。
使用Al基材1制备的AAO基板2(具有绝缘层的金属基板)能够在绝缘层中实现高耐电压性和低泄漏电流，无需任何额外的加工，因为Al基材不包含未阳极化的物质的析出粒子。因此，第一实施方案能够获得具有绝缘层的金属基板，其能够通过简单的工艺制备，在半导体加工过程中具有耐热性，具有优良的耐电压性，并具有小的泄漏电流。
Al基材1的厚度可以在50μm-5000μm的范围内适当选择以用作具有绝缘层的金属基板2。需注意当制备具有绝缘层的金属基板2时，Al基材1的厚度由于阳极氧化以及在阳极氧化前的清洗和抛光而减小。因此，当选择Al基材1的厚度时必需考虑厚度的减小量。
阳极氧化可以通过将起阳极作用的Al基材1和阴极浸泡在电解溶液中，并且在所述阳极和阴极之间施加电压来进行。另外，根据需要在阳极氧化前在Al基材1的表面上进行清洗工序和抛光/平滑化工序。碳、铝等可以用作阴极。电解液不特别地受限制，且优选实例是酸性电解溶液，其包含选自下列的一种或多种酸：硫酸；磷酸；铬酸；草酸；氨基磺酸(sulfamic acid)；苯磺酸；氨基磺酸(amidosulfonic acid)；等等。阳极氧化的条件取决于采用的电解液，并且不特别地受限制。所述条件可以这样设定：电解液浓度的范围是1重量％-80重量％；溶液温度的范围是5℃-70℃；电流密度的范围是0.005A/cm2-0.60A/cm2；电压范围是1V-200V；且电解时间范围是3分钟-500分钟。优选电解液是硫酸、磷酸、草酸，或它们的混合物。在这些酸用作电解液的情况下，优选电解液浓度在4重量％-30重量％的范围内，溶液温度在10℃-30℃的范围内，电流密度在0.002A/cm2-0.30A/cm2的范围内，且电压在20V-100V的范围内。
当Al基材1阳极化时，氧化反应从表面1s在基本上垂直的方向上进行，以形成阳极化膜11和未阳极化部10。在采用上面提及的酸性电解溶液的情况下，阳极化膜11中排列有在俯视图中为六角形的大量微细柱状结构14且在阳极化膜11中其间没有间隙，在每个微细柱状结构14的中央形成小孔隙12，且小孔隙12的底面为圆形。阻挡层14b(大体上厚度在0.02μm-0.1μm的范围内)在微细柱状结构14的底部处形成。需注意通过使用中性电解溶液诸如硼酸代替酸性电解溶液进行电解过程，可以获得致密的阳极化膜而非其中排列有多孔微细柱状结构14的阳极化膜。另外，可以采用孔隙填充法以便增加阻挡层14b的厚度，在该方法中在采用酸性电解溶液等形成多孔阳极化膜11后采用中性电解溶液进行电解过程(参见H.Takahashi和S.Nagayama，“在铝上孔隙-填充多孔阳极氧化物膜(Pore-Filling of Porous Anodic Oxide Films onAluminium)”，日本金属精加工学会杂志(Journal of the Metal FinishingSociety of Japan)，第27卷，第338-343页，1976)。
阳极化膜11的厚度不特别地受限制，并且其仅需具有确保绝缘性能和能够防止由于处理期间的机械冲击导致的损害的表面硬度的厚度。然而，存在下述情况：如果厚度太大，将发生与柔性相关的问题。因为这些原因，优选的厚度在0.5μm-50μm的范围内。阳极化膜11的厚度可以通过恒电流电解，恒电位电解和电解时间来控制。需注意Al基材1的厚度由于阳极氧化以及在阳极氧化前的清洗和抛光而减小。因此，当选择Al基材1的厚度时必需考虑厚度的减小量。
AAO基板2(具有绝缘层的金属基板)在金属层(未阳极化部10)和绝缘层(阳极化膜11)之间具有良好的粘着性。因此，仅需阳极化膜11在Al基材1的一个表面上形成为绝缘层，如图3B中所示。然而，由于未阳极化部10和阳极化膜11的热膨胀系数的差异而导致在用于半导体元件的制造步骤过程中发生问题的情况下，阳极化膜11可以在Al基材1的两个表面上形成为绝缘层。作为阳极化Al基材1的两个表面的方法，存在有其中绝缘材料涂覆在两个表面上，然后一次阳极化一个表面的方法，以及其中同时阳极化两个表面的方法。
[半导体元件]
根据本发明的第二实施方案的半导体元件的结构将参照附图进行描述。在此，第二实施方案的半导体元件是光电转换元件，其中半导体是光电转换半导体。图5是图示根据本发明的第二实施方案的光电转换元件3的示意性剖视图。
光电转换元件3是通过将下部电极20(下侧电极)，光电转换半导体30，缓冲层40，和上部电极50(透明电极)层压在第一实施方案的AAO基板2(具有绝缘层的金属基板)上形成的元件。光电转换元件C的下部电极，光电转换层，和上部电极在阳极化膜上形成，所述阳极化膜起绝缘层的功能。下面，光电转换半导体将称为“光电转换层”。
仅穿透下部电极20的第一沟槽61，穿透光电转换层30和缓冲层40的第二沟槽，和穿透光电转换层30、缓冲层40和上部电极50的第三沟槽63在光电转换元件3中形成。
在上述结构中，获得了其中第一至第三沟槽61-63将所述元件分隔成大量元件C的构造。另外，上部电极50填充第二沟槽62，产生其中指定元件C的上部电极50与邻接元件C的下部电极20串联连接的结构。
(光电转换层)
光电转换层30是通过吸收光产生电流的层。尽管光电转换层30的主要组分不特别地受限制，但优选光电转换层30的主要组分是具有至少一种类型的黄铜矿结构的化合物半导体。还优选所述半导体的主要组分为至少一种类型的化合物半导体，其包含Ib族元素，IIIb族元素和VIb族元素。
此外，优选所述半导体的主要组分是至少一种类型的化合物半导体，其包含：选自由Cu和Ag组成的组的至少一种Ib族元素；选自由Al、Ga和In组成的组的至少一种IIIb族元素；和选自由S、Se和Te组成的组的至少一种VIb族元素，因为这些元素具有高吸光率并且表现出高光电转换效率。
上面提及的化合物半导体的实例包括：CuAlS2；CuGaS2；CuInS2；CuAlSe2；CuGaSe2；CuInSe2(CIS)；AgAlS2；AgGaS2；AgInS2；AgAlSe2；AgGaSe2；AgInSe2；AgAlTe2；AgGaTe2；AgInTe2；Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)；Cu(In1-xAlx)Se2；Cu(In1-xGax)(S，Se)2；Ag(In1-xGax)Se2；和Ag(In1-xGax)(S，Se)2。
特别优选光电转换层30包含CuInSe2(CIS)和/或Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)，其是其中Ga作为固体溶质存在的CuInSe2(CIS)。CIS和CIGS是具有黄铜矿晶体结构的半导体，并且据报道显示高吸光率和高光电转换效率。另外，由于光照射导致的效率劣化是轻微的，并且它们具有优异的耐久性。
光电转换层30包含杂质以便获得所需的半导体导电性。杂质可以通过从邻接层扩散和/或通过侵蚀性掺杂(aggressive doping)包含在光电转换层30中。在光电转换层30中，I-III-VI族半导体内的构成元素和/或杂质可以具有浓度分布，且可以包含具有不同半导体性质，诸如n型，p型和i型的多个层区。例如，在CIGS体系中，带隙的宽度和载流子迁移率(carrier motility)可以通过具有在厚度方向上分布的Ga的量来控制，并且可以精细地设计光电转换效率。光电转换层30可以包含与I-III-VI族半导体不同的一种或多种其他类型的半导体。与I-III-VI族半导体不同的半导体的实例包括：IVb族元素的半导体，诸如Si(IV族半导体)；IIIb族元素和Vb族元素的半导体，诸如GaAs(III-V族半导体)；和IIb族元素和VIb族元素的半导体，诸如CdTe(II-VI族半导体)。不同于提供用于获得所需半导体导电性的杂质的组分可以包含在光电转换层30中，只要对其半导体性质不施加负面影响即可。尽管包含在光电转换层30中的I-III-VI族半导体的量不特别地受限制，但优选75重量％以上，更优选95重量％以上，且最优选99重量％以上。
用于形成CIGS层的已知方法包括：1)多源同时气相沉积法(参见J.R.Tuttle等，“在常规和集线器应用中Cu(In，Ga)Se2-基太阳能电池的性能(The Performance of Cu(In，Ga)Se2-Based Solar Cells in Conventionaland Concentrator Applications)”，Mat.Res.Soc.Symp.Proc.Vol.426，pp.143-151，1996；和H.Miyazaki等，“使用电离Ga前驱体生长高质量CuGaSe2薄膜(Growth of high-quality CuGaSe2 thin films using ionized Gaprecursor)”，phys.Stat.sol.(a)，Vol.203，pp.2603-2608，2006)；硒化法(参见Nakada等，“通过从含Se前驱体Se-蒸气硒化形成的CuInSe2-基太阳能电池(CuInSe2-based solar cells by Se-vapor selenization fromSe-containing precursors)”，太阳能材料和太阳能电池(Solar EnergyMaterials and Solar Cells)，Vol.35，pp.209-214，1994；和T.Nakada等，“通过具有超薄层叠元素层的多层的热退火制备的CuInSe2薄膜(THINFILMS OF CuInSe2 PRODUCED BY THERMAL ANNEALING OFMULTILAYERS WITH ULTRA-THIN STACKED ELEMENTALLAYERS)”，第10届欧洲光电太阳能会议学报(Proceedings of the 10thEuropean Photovoltaic Solar Energy Conference(EU PVSEC))，pp.887-890，1991)；3)溅射法(J.H.Ermer等，“通过Cu2Se和In2Se3的DC磁控管溅射制造的CdS/CuInSe2结(CdS/CuInSe2 JUNCTIONSFABRICATED BY DC MAGNETRON SPUTTERING OF Cu2Se ANDIn2Se3)”，第18届IEEE光电专家会议学报(Proceedings of the 18th IEEEPhotovoltaic Specialists Conference)，pp.1655-1658，1985；和T.Nakada等，“通过三源磁控管溅射制备的用于太阳能电池的多晶CuInSe2薄膜(Polycrystalline CuInSe2 Thin Films for Solar Cells by Three-SourceMagnetron Sputtering)”，日本应用物理学杂志(Japanese Journal ofApplied Physics)，Vol.32，Part 2，No.8B，pp.L1169-L1172，1993)；4)混合溅射法(T.Nakada等，“对于溅射沉积的CuInSe2膜和光电装置的微结构表征(Microstructural Characterization for Sputter-Deposited CuInSe2Films and Photovoltaic Devices)”，日本应用物理学杂志(Japanese Journalof Applied Physics)，Vol.34，Part 1，No.9A，pp.4715-4721，1995)；和5)机械化学加工法(T.Wada等，“通过机械化学和丝网印刷/烧结工艺的组合制造Cu(In，Ga)Se2薄膜(Fabrication of Cu(In，Ga)Se2 thin films by acombination of mechanochemical and screen-printing/sintering processes)”，Physica status solidi(a)，Vol.203，No.11，pp.2593-2597，2006)。形成CIGS层的其他方法包括丝网印刷法，近空间升华法；MOCVD法，和喷涂法。例如，包含Ib族元素，IIIb族元素，和VIb族元素的细粒膜可以通过丝网印刷法或喷涂法在基板上形成，然后可以进行热解(此时，热解过程可以在VIb族元素气氛内进行)，从而获得所需组成的晶体(参见日本未审查的专利公开号9(1997)-074065，9(1997)-074213等)。
图6是图示I-III-VI化合物半导体的晶格常数和带隙之间的关系的图。通过改变组成比可以获得不同的带隙。如果能量大于带隙的光子进入半导体，则超出带隙的能量成为热损失。从关于太阳光的光谱和带隙的组合进行的理论计算知道，转换效率在1.4eV-1.5eV的范围内变得最大。具有高转换效率的带隙可以通过增加带隙从而改善光电转换效率来获得。例如，带隙可以通过增加Cu(In，Ga)Se2(CIGS)的Ga浓度，通过增加Cu(In，Al)的Al浓度，和通过增加Cu(In，Ga)(S，Se)2的S浓度来增加。在CIGS的情况下，带隙可以在1.04eV-1.68eV的范围内进行调整。
(电极和缓冲层)
下部电极20(下侧电极)和上部电极50(透明电极)均由导电材料制成。在光入射侧上的上部电极50必需是可透射光的。
例如，Mo可以用作下部电极20的材料。优选下部电极20的厚度大于或等于100nm，且更优选在0.45μm-1.0μm的范围内。形成下部电极20的方法不特别地受限制。形成下部电极20的实例包括气相成膜法，诸如电子束气相沉积和溅射。优选ZnO，ITO(氧化铟锡)，SnO2或其组合是上部电极50的主要组分。上部电极50可以具有单层结构，或可以具有层压的两层结构。优选CdS，ZnS，ZnO，ZnMgO，ZnS(O，OH)，或其组合是缓冲层40的材料。
具有Mo下部电极、CIGS光电转换层、CdS缓冲层和ZnO上部电极的半导体元件是组成的优选组合的实例。
据报道钠钙玻璃基板内的碱金属元素(Na元素)散布至CIGS膜中并且改善采用钠钙玻璃基板的光电转换元件的光电转换效率。在本实施方案中，同样优选将碱金属散布在CIGS膜内。将碱金属元素散布在CIGS膜内的方法的实例包括：其中通过气相沉积法或溅射法在Mo下部电极上形成包含碱金属元素的层的方法(例如，参见日本未审查的专利公开号8(1996)-222750)；其中通过浸渍法在Mo下部电极上形成由Na2S等构成的碱金属层的方法(例如，参见国际专利公开号WO03/069684)；和其中在Mo下部电极上形成包含In，Cu和Ga金属元素的前驱体，然后使例如，包含钼酸钠的溶液粘附在所述前驱体上的方法。
另一有利的构造是其中包含一种或多种类型的碱金属化合物诸如Na2S，Na2Se，NaCl，NaF和钼酸钠盐的层设置在下部电极20内的构造。
光电转换层30至上部电极50的导电类型不特别地受限制。通常，光电转换层30是p层，缓冲层40是n层(诸如n-CdS)，上部电极50是n层(诸如n-ZnO)或具有包含i层和n层的层压结构(诸如由i-ZnO层和n-ZnO层构成的层压结构)。在这些导电类型中，认为在光电转换层30和上部电极50之间形成p-n结或p-I-n结。另外，在由CdS形成的缓冲层40设置在光电转换层30上的情况下，Cd分散，在光电转换层30的表面上形成n层，并且认为在光电转换层内形成p-n结。还认为可以设置i层作为光电转换层30内的n层的背层，从而在光电转换层内形成p-I-n结。
(其他层)
根据需要，光电转换元件3可以配备有与上述各层不同的层。例如，可以在具有绝缘层的金属基板2和下部电极20之间和/或在下部电极20和光电转换层30之间设置用于改善各层之间粘附性的粘附层(缓冲层)。另外，可以在具有绝缘层的金属基板2和下部电极20之间设置用于抑制碱金属离子分散的碱金属阻挡层。关于碱金属阻挡层，请参见日本未审查的专利公开号8(1996)-222750。
光电转换元件3可以有利地用于太阳能电池等中。可以通过将玻璃盖、保护膜等粘接在光电转换元件3上来构造太阳能电池。然而，本发明的半导体元件不限于光电转换元件。除了作为上面实施方案所述的平面型半导体元件以外，本发明可以应用于台面型半导体元件。另外，本发明还可以应用于垂直型半导体元件和水平型半导体元件。作为具体实例，本发明可以应用于柔性晶体管等。
如上所述，本发明的半导体元件3和太阳能电池采用本发明的具有绝缘层的金属基板2。因此，表现出与具有绝缘层的金属基板2所表现的相同的有益效果，并且所述半导体元件是可以最大程度地利用其固有的光电转换性能，且具有优良的耐久性的半导体元件。
[实施方案]
下面，将描述本发明的半导体元件的实施方案和比较例。
(评价标准)
<金属间化合物的鉴定1-X射线衍射>
金属间化合物的鉴定通过RINT-2000(Rigaku的一种X射线衍射设备)进行，其使用CuKα束(50kV，200mA)进行测量。较高的峰强度表示较高质量的析出物质。实施方案和比较例的条件和性能显示在表1中。在表1中，“-”表示没有检测到特殊的衍射峰，并且仅检测到噪声水平强度。采用Cps(每秒计数)作为测量单位，且大约150cps以下的强度被指定为噪声水平强度。
<金属间化合物的鉴定2-SEM和EPMA>
金属间化合物的鉴定还通过表面分析设备进行，在所述表面分析设备中组合了SEM(Zeiss的Ultra 55)和EPMA(Thermo的NORAN系统(能量色散型))。加速电压为10kV，且空间分辨率为大约0.5μm。重量％用作测量单位。在表1中，“-”表示没有检测到金属间化合物。
(实施方案1)
采用纯度为99.99％以上的铝，诸如JIS1N99中所采用的铝，制备溶液，并进行溶液热处理和过滤，以通过DC铸制法制备厚度为500mm和宽度为1200mm的锭料。所述锭料的表面通过表面铣床铣成10mm的平均厚度。然后，在550℃下进行等温加热大约5小时。当温度降至400℃时，通过热轧机将该锭料轧制形成厚度为2.7mm的轧制板材。另外，在500℃下通过退火装置进行热处理1小时，并采用镜面精加工轧辊通过冷轧将轧制板材精加工成0.24mm的厚度。
此铝材料的表面用乙醇通过超声作用清洗，然后用乙酸和高氯酸的混合溶液电解抛光。然后，在0.5mol/L草酸溶液内在40V下对铝板进行恒电位电解，从而在铝板的表面上形成厚度为10μm的阳极化膜。在所述Al基材内没有发现析出物质，并且在阳极化膜的多孔结构中没有发生破裂。
(实施方案2)
采用纯度为99.99％以上的铝，诸如JIS1N99中所采用的铝，和4重量％的Mg制备溶液。除添加Mg以外，以与实施方案1中相同的方式制备铝材料。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在37.5°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Mg2。确认在该Al基材中存在尺寸小于1μm的微细析出物质，其通过EPMA也被鉴定为Al3Mg2。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。
如图7中所示，在阳极化膜的多孔结构中存在破裂的部分。通过EPMA测量从这些部分中检测到Mg以及Al和氧。因此，判断这些部分是Al3Mg2阳极化的位置。然而，存在Al3Mg2的部分不是空的空间，而是破裂的多孔结构，并且所述破裂的多孔结构延续到Al基材。
(实施方案3)
采用纯度为99.99％以上的铝，诸如JIS1N99中所采用的铝，制备溶液，并进行溶液热处理和过滤，以通过DC铸制法制备厚度为500mm和宽度为1200mm的锭料。然后以与实施方案1中相同的方式制备厚度为0.24mm的铝材料，不同之处在于在520℃的温度下进行热处理。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在42.0°处出现峰，并且确认该铝材料包含α-AlFeSi。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，检测到Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi以及氧。因此，判断这些部分是Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi阳极化的位置。
(实施方案4)
采用纯度为99.0％以上的铝，诸如JIS1000中所采用的铝，制备溶液，并进行溶液热处理和过滤，以通过DC铸制法制备厚度为500mm和宽度为1200mm的锭料。然后以与实施方案1中相同的方式制备厚度为0.24mm的铝材料，不同之处在于在520℃的温度下进行热处理。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在24.1°，18.0°和42.0°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，检测到Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi以及氧。因此，判断这些部分是Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi阳极化的位置。
(实施方案5)
以与实施方案4相同的方式制备铝材料，不同之处在于通过退火装置在560℃下进行热处理1小时。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在24.1°，18.0°和42.0°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，检测到Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi以及氧。因此，判断这些部分是Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi阳极化的位置。
(实施方案6)
以与实施方案4相同的方式制备铝材料，不同之处在于采用纯度为99.0％以上的铝，诸如JIS1000中所采用的铝制备溶液，向该溶液添加1重量％的Fe。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在24.1°，18.0°和42.0°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，检测到Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi以及氧。因此，判断这些部分是Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi阳极化的位置。
(实施方案7)
以与实施方案6相同的方式制备铝材料。此铝材料的表面通过超声作用清洗，用乙酸和高氯酸的混合溶液电解抛光。然后，在1.73mol/L硫酸溶液内在13V下对铝板进行恒电位电解，从而在铝板的表面上形成厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，检测到Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi以及氧。因此，判断这些部分是Al3Fe，Al6Fe和α-AlFeSi阳极化的位置。
(比较例1)
采用纯度为99.8％以上的铝，诸如JIS1080中所采用的铝，制备溶液，并进行溶液热处理和过滤，以通过DC铸制法制备厚度为500mm和宽度为1200mm的锭料。以与实施方案1中相同的方式制备厚度为0.24mm的铝材料，不同之处在于在400℃的温度下进行热处理。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在24.1°和28.4°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Fe和金属硅。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe和硅。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，Al3Fe阳极化，而金属硅未阳极化，并且作为金属硅留在该铝材料中。
(比较例2)
以与比较例1相同的方式制备铝材料，不同之处在于采用纯度为99.0％以上的铝，诸如JIS1100中所采用的铝制备溶液。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在24.1°，18.0°和28.4°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Fe，Al6Fe和金属硅。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe，Al6Fe和金属硅。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，Al3Fe和Al6Fe阳极化，而金属硅未阳极化，并且作为金属硅留在该铝材料中。
(比较例3)
以与比较例1相同的方式制备铝材料，不同之处在于采用纯度为99.0％以上的铝，诸如JIS1100中所采用的铝制备溶液，并且在600℃的温度下进行热处理。
当在此铝材料上进行X射线衍射测量时，在24.1°，18.0°，42.0°和28.4°处出现峰，并且确认该铝材料包含Al3Fe，Al6Fe，α-AlFeSi和金属硅。确认在该Al基材中存在具有3μm尺寸的最大尺寸的微细析出物质，其通过EPMA被鉴定为Al3Fe，Al6Fe，AlFeSi和金属硅。
下一步，以与实施方案1相同的方式制备厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，Al3Fe，Al6Fe和AlFeSi阳极化，而金属硅未阳极化，并且作为金属硅留在该铝材料中。
(比较例4)
以与比较例2相同的方式制备铝材料。之后，以与实施方案7相同的方式形成厚度为10μm的阳极化膜。作为在阳极化膜的横截面上进行的EPMA测量的结果，Al3Fe和Al6Fe阳极化，而金属硅未阳极化，并且作为金属硅留在该铝材料中。
(绝缘性能的测量)
对于实施方案和比较例的每个基板，使用其铝层作为正极测量绝缘失效电压。通过掩模气相沉积提供厚度为0.2μm且直径为3.5mm的由Au形成的电极，向Au电极施加恒定电压，并且通过观察泄漏电流随时间的变化来进行绝缘性能的测量。以1秒的间隔测量电流60秒。在此，通过将泄漏电流除以Au电极的面积(9.6mm2)获得的值指定为泄漏电流密度。
需注意，本发明人发现，在向作为正极的铝层施加电压的情况下，与向作为负极的铝层施加电压的情况相比(参见日本专利申请号2009-093536)，阳极化膜表现出极高的绝缘性能。对此现象的详细原因目前还不清楚，但估计阻挡层经历了膜生长，同时其中的缺陷被自修复。即，通过施加电压使得Al基材1变成正极，电场集中在阻挡层内电脆弱的部分处，并且在这些脆弱部分附近优先发生阳极氧化现象。由此，缺陷的自修复优先进行，并且估计不含缺陷的阻挡层随着时间推移而生长。
(评价)
图8A是图示实施方案1的过电流特性的图。在图8A的过电流特性中没有发现大的泄漏电流，并且即使施加1000V的电压时也没有发生绝缘失效。当施加200V电压60秒时泄漏电流密度为1.0·10-7A/cm2。
图8B是图示实施方案2的过电流特性的图。类似于实施方案1，在图8B的过电流特性中没有发现大的泄漏电流，并且即使施加1000V的电压时也没有发生绝缘失效。当施加200V电压60秒时泄漏电流密度为7.5·10-8A/cm2。在实施方案2中，仅有的析出粒子是Mg的铝化化合物。因此，证明本发明的仅具有能够阳极化的析出粒子的铝板表现出与高纯度铝板相同的有益效果。
同样，在实施方案3-7的任一个中没有发生绝缘失效。当施加200V电压60秒时实施方案3-7中每一个的泄漏电流密度分别为：2.2·10-8A/cm2，6.6·10-7A/cm2，7.2·10-7A/cm2，8.5·10-7A/cm2和1.5·10-6A/cm2。
图8C是图示比较例1的过电流特性的图。尽管在图8C的过电流特性中没有观察到泄漏电流的大幅波动，但在开始施加600V电压后15秒发生绝缘失效。推测绝缘失效的原因为：由于阻挡层内金属硅(未阳极化的析出粒子)的存在引起的大量缺陷导致绝缘性能变差；以及金属硅不具有自修复的铝元素，导致阻挡层不能生长。结果，与实施方案相比，其泄漏电流性能和耐电压性能非常差，并且不能获得足够的绝缘性能。当施加200V电压60秒时泄漏电流密度为5.1·10-6A/cm2。
同样，在比较例2-4中分别在330V，420V和360V处发生绝缘失效。推测与比较例1相比，在比较例2-4中在较低的施加电压下发生绝缘失效，其原因是其较高量的金属硅含量。当施加200V电压60秒时比较例2-4中每一个的泄漏电流密度分别为：1.6·10-5A/cm2，9.6·10-6A/cm2和3.3·10-5A/cm2。
如上所述，实施方案1-7的铝材料基本上不含金属硅。证实在采用这些铝材料形成阳极化膜的情况下，绝缘失效电压为1000V以上。相反，比较例1-4的铝材料包含金属硅，尽管其程度不同。证实在采用这些铝材料形成阳极化膜的情况下，金属硅未阳极化，并且作为金属硅留在铝材料中，并且在小于1000V的施加电压下发生绝缘失效。因此，可以推测未阳极化的金属硅粒子是绝缘失效起始点。
另外，在实施方案2-7中，在存在析出粒子，但所述析出粒子是能够阳极化的析出粒子的情况下，没有观察到关于绝缘性能的问题。Al基材仅包含能够阳极化的物质，且基本上不包含金属硅(其不能阳极化)是合乎需要的。
实施方案和比较例的条件和性能图示在下面的表1中。
Figure BDA0000106392560000301
Figure BDA0000106392560000311

Claims (11)

1.一种Al基材，所述Al基材在形成用于半导体元件的具有绝缘层的金属基板的方法中使用，所述方法是通过在所述Al基材的至少一个表面上进行阳极氧化而进行的，其特征在于：
仅包含能够通过阳极氧化而阳极化的物质的析出粒子作为Al基体中的析出粒子。
2.如权利要求1所述的Al基材，其特征在于：
所述阳极化的物质是包含Al和Mg中的一种的金属间化合物。
3.如权利要求1和权利要求2中任一项所述的Al基材，其特征在于：
基本上不包含金属Si作为所述Al基材中的析出粒子。
4.一种具有绝缘层的金属基板，其特征在于：
阳极化膜，所述阳极化膜是通过在如权利要求1-3中任一项所述的Al基材的至少一个表面上进行阳极氧化而在所述Al基材的所述至少一个表面上形成的。
5.一种半导体元件，其特征在于包括：
如权利要求4所述的具有绝缘层的金属基板；
设置在所述金属基板上的半导体层；和
用于对所述半导体层施加电压的至少一对电极。
6.如权利要求5所述的半导体元件，其特征在于：
所述半导体是具有光电转换功能的光电转换元件，其中由吸收光的所述半导体层产生电流。
7.如权利要求6所述的半导体元件，其特征在于：
所述半导体层的主要组分是具有至少一种黄铜矿结构的化合物半导体。
8.如权利要求7所述的半导体元件，其特征在于：
所述半导体的主要组分是至少一种包含Ib族元素、IIIb元素和VIb元素的化合物半导体。
9.如权利要求8所述的半导体元件，其特征在于：
所述半导体的主要组分是至少一种包含以下元素的化合物半导体：
选自由Cu和Ag组成的组中的至少一种Ib族元素；
选自由Al、Ga和In组成的组中的至少一种IIIb族元素；和
选自由S、Se和Te组成的组中的至少一种VIb族元素。
10.一种太阳能电池，其特征在于配备有如权利要求6-9中任一项所述的半导体元件。
11.一种用于制备Al基材的方法，所述方法包括以下步骤：
准备Al基材；
对所述Al基材进行熔体处理以获得Al锭；
在低于Si-Al的共结晶温度的温度下等温加热所述Al锭；
将所述Al锭冷却至能轧制的温度；
轧制所述Al锭；
在低于所述共结晶温度的温度下对经轧制的Al进行热处理；
将经热处理的Al基材冷轧以获得Al基板；和
从所述Al基板的至少一个表面侧对所述Al基板进行阳极氧化。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103789808B (zh) * 2012-10-31 2017-12-01 深圳富泰宏精密工业有限公司 铝合金的表面处理方法及铝制品

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201123467A (en) * 2009-12-22 2011-07-01 Nat Univ Chin Yi Technology Structure and preparation of CIGS-based solar cells using an anodized substrate with an alkali metal precursor
JP2013084921A (ja) * 2011-09-28 2013-05-09 Fujifilm Corp 光電変換素子および太陽電池
JP2013236029A (ja) * 2012-05-11 2013-11-21 Fujifilm Corp 半導体素子用基板及びその製造方法、並びに半導体素子、光電変換素子、発光素子及び電子回路
JP5833987B2 (ja) 2012-07-26 2015-12-16 株式会社神戸製鋼所 陽極酸化処理性に優れたアルミニウム合金および陽極酸化処理アルミニウム合金部材
KR101865953B1 (ko) * 2012-09-12 2018-06-08 엘지이노텍 주식회사 태양전지 및 이의 제조방법
JP6170029B2 (ja) * 2014-11-07 2017-07-26 トヨタ自動車株式会社 遮熱膜の形成方法
JP2018125523A (ja) * 2017-01-27 2018-08-09 積水化学工業株式会社 フレキシブル太陽電池
WO2023033120A1 (ja) * 2021-09-06 2023-03-09 株式会社Uacj 半導体製造装置用アルミニウム部材およびその製造方法
CN114525434A (zh) * 2022-04-22 2022-05-24 西安欧中材料科技有限公司 一种SiC诱导多相增强铝基复合材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5671821A (en) * 1979-11-14 1981-06-15 Hitachi Ltd Substrate for magnetic disc and its manufacture
EP0383550A2 (en) * 1989-02-14 1990-08-22 Nippon Light Metal Co., Ltd. Plasma forming electrode and method of using the same
JP3919996B2 (ja) * 2000-02-04 2007-05-30 株式会社神戸製鋼所 プラズマ処理装置用アルミニウム合金、プラズマ処理装置用アルミニウム合金部材およびプラズマ処理装置
WO2009041657A1 (ja) * 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation 太陽電池用基板および太陽電池

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61284971A (ja) * 1985-06-11 1986-12-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜太陽電池用基板
US7048814B2 (en) * 2002-02-08 2006-05-23 Applied Materials, Inc. Halogen-resistant, anodized aluminum for use in semiconductor processing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5671821A (en) * 1979-11-14 1981-06-15 Hitachi Ltd Substrate for magnetic disc and its manufacture
EP0383550A2 (en) * 1989-02-14 1990-08-22 Nippon Light Metal Co., Ltd. Plasma forming electrode and method of using the same
US5039388A (en) * 1989-02-14 1991-08-13 Nippon Light Metal Company, Limited Plasma forming electrode and method of using the same
JP3919996B2 (ja) * 2000-02-04 2007-05-30 株式会社神戸製鋼所 プラズマ処理装置用アルミニウム合金、プラズマ処理装置用アルミニウム合金部材およびプラズマ処理装置
WO2009041657A1 (ja) * 2007-09-28 2009-04-02 Fujifilm Corporation 太陽電池用基板および太陽電池

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103789808B (zh) * 2012-10-31 2017-12-01 深圳富泰宏精密工业有限公司 铝合金的表面处理方法及铝制品

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Publication number Publication date
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